Cieli su Tavolaia - Blog di astronomia

conferenza 5 luglio 2016 -Teatro Comunale _Santa Maria a Monte ore 21

Enti organizzatori :
COMUNE DI SANTA MARIA A MONTE (Pi)
ASSOCIAZIONE ASTRONOMICA ISAAC NEWTON di Santa Maria a Monte (Pi)

Virgo: in ascolto dei sussurri dell’Universo
Dott.sa Annalisa Alloca

ABSTRACT
100 anni fa Einstein presentava al mondo la teoria della Relatività Generale, in cui descriveva come oggetti massivi causano distorsioni dello spazio tempo, percepiti come gravità.
Tra le predizioni della Relatività Generale abbiamo le Onde Gravitazionali, increspature del tessuto dello spazio-tempo prodotte da grandi eventi astrofisici come esplosioni di supernovae, coalescenze di stelle di neutroni o buchi neri.
A causa della loro debole ampiezza, le Onde Gravitazionali producono uno spostamento molto piccolo su masse in caduta libera nel campo gravitazionale: per avere un’idea dell’ordine di grandezza dell’effetto prodotto, basti pensare che questo è equivalente ad una variazione pari dello spessore di un capello nella distanza terra-sole! Per questo si utilizza uno strumento di elevatissima sensibilità, come un interferometro, per rivelare il loro passaggio.
VIRGO è uno dei tre detector di Onde Gravitazionali attualmente esistenti sulla terra, insieme ai due esperimenti LIGO negli Stati Unti. Si tratta di un interferometro con bracci che si estendono per la lunghezza di 3 chilometri nelle campagne di Cascina. Come suggerisce il termine stesso, un interferometro è uno strumento che sfrutta il principio dell’interferenza della luce per effettuare misure di altissima precisione. Quando un’onda gravitazionale attraversa l’interferometro, la lunghezza dei due bracci varia leggermente e la figura di interferenza prodotta subisce una piccola variazione che, grazie a sofisticate tecniche di analisi dati, viene trasformata nel segnale gravitazionale.
La prima rivelazione delle onde gravitazionali avvenuta il 14 settembre 2015 ha dato il via ad una nuova era per l’astronomia: potremo finalmente iniziare ad ascoltare i suoni dell’Universo!

CV
Annalisa Allocca.
Nata a Napoli nel 1985 , conseguito il diploma di formazione classica nel 2004.
Laurea in fisica nel 2011 all’Università “Federico II” di Napoli con una tesi basata su un esperimento volto ad individuare le interazioni tra fluttuazioni di vuoto quantistico e transizioni di fase superconduttive.
Ha conseguito il titolo di Dottore di Ricerca nel 2015 presso l’Università di Siena, e nella tesi ha proposto un nuovo sistema di compensazione termica dei difetti delle ottiche, con particolare applicazione agli specchi utilizzati nei rivelatori di onde gravitazionali. Durante il corso del Dottorato, ha trascorso un periodo di formazione presso i laboratori LIGO del Caltech e, successivamente, un periodo presso l’APC di Parigi.
Attualmente e’ assegnista di Ricerca presso l’Università di Pisa e lavora al Commissioning dell’esperimento Advanced Virgo.

Enti organizzatori :
COMUNE DI SANTA MARIA A MONTE (Pi)
ASSOCIAZIONE ASTRONOMICA ISAAC NEWTON di Santa Maria a Monte (Pi)

Il VIRGO meraviglia della tecnica e ricerca scientifica

Virgo è un rivelatore interferometrico di onde gravitazionali del tipo interferometro di Michelson, con bracci lunghi 3 km, situato nel comune di Cascina (PI), in località Santo Stefano a Macerata.

Lo scopo del progetto, frutto di una collaborazione italo-francese tra l’Istituto nazionale di fisica nucleare e il Centre national de la recherche scientifique, è quello di rivelare le onde gravitazionali, in un intervallo di frequenze esteso tra i 10 e i 10 000 Hz. La sensibilità dell’interferometro permetterà di osservare gli effetti di supernovae e sistemi binari situati nell’ammasso della Vergine (da cui il nome del progetto).

Il progetto utilizza un laser ad alta precisione prestabilizzato, che viene diviso e inviato nei due bracci del rivelatore.
I fasci vengono fatti viaggiare avanti e indietro in cavita’ ottiche (Interferometro di Fabry-Pérot) che costituiscono i bracci dell’interferometro, per poi ricombinarsi all’uscita dell’interferometro dove ne viene rivelata la differenza di fase accumulata.

Le onde gravitazionali che sono originate a centinaia di milioni di anni luce dalla Terra dovrebbero distorcere i 3 chilometri di spazio tra gli specchi di circa 10−18 m (come confronto, un atomo di idrogeno è circa 5×10−11 m).

Le necessità tecniche per ottenere una tale precisione, e la lunghezza dei tunnel contenenti il sistema ottico, fanno sì che Virgo sia il più grande sistema in ultra alto vuoto (meno di 1 μPa) d’Europa.

Per garantire il funzionamento a lungo termine dell’antenna gravitazionale VIRGO, gli enti finanziatori dell’esperimento hanno creato una struttura consorziale che prende il nome di EGO, European Gravitational Observatory.

EGO fornisce il supporto per il mantenimento del sito e delle sue infrastrutture. Si occupa della gestione del centro computazionale per l’analisi dei dati. Questo ente promuove e finanzia alcune delle attività di ricerca e sviluppo del campo sperimentale e teorico della ricerca delle onde gravitazionali in Europa.

Un apparato simile al VIRGO è lo statunitense LIGO, operante dal 2002.

Un esperimento simile, ma di portata molto più grande, sarà il LISA. Le misure saranno effettuate da tre satelliti artificiali che gireranno intorno al Sole. La data di lancio è prevista nel 2034 [2]. Il 3 dicembre 2015 è stato lanciato il satellite dell’ESA Lisa Pathfinder che contribuirà a testare le tecnologie che verranno poi utilizzate nei 3 satelliti LISA.

L’11 febbraio 2016, la Virgo Collaboration e la LIGO Scientific Collaboration pubblicarono un articolo su la prima osservazione diretta di onde gravitazionali, costituita da un segnale distinto ricevuto alle 09.51 UTC del 14 settembre 2015 di due buchi neri aventi ~30 masse solari che si fondevano tra loro a circa 1,3 miliardi anni-luce dalla terra.

Ad oggi dalla collaborazione Virgo -Ligo sono stati confermati due eventi di rilevazione di onde gravitazionali, di fatto e’ nata una nuova fisica nel settore specialistico dello studio delle onde gravitazionali.

Sito ufficiale, ego-gw.it.
Sito dell’esperimento, virgo.infn.it.
Sito dell’INFN, virgo.infn.it.